JP2002153041A - 直動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強制冷却設備を有さずに、直動装置の駆動源
であるリニアモータの発熱を効率良く放熱することによ
り、直動装置の小型、低コスト、クリーン性、モータ効
率向上が実現でき、高速、高頻度駆動及び高精度位置決
めを行うこと。 【解決手段】 スライダ３１の移動方向に垂直なスライ
ダ３１の一端面からスライダ３１の下面に連通し、吐出
口３５が可動子４２とベース１３の内側側面との空隙５
０に臨む吸入孔３２を設け、スライダ３１の移動によっ
て吸入孔３２に空気を取り込み、吐出口３５から該取り
込んだ空気を空隙５０に噴出し、この空気は、排出孔１
６から外気に放出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、リニアモータな
どを駆動源とする直動装置に関し、特に強制冷却設備を
用いない冷却構造を有した直動装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、半導体製造装置や半導体検査
装置などでは、高速、高頻度駆動および高精度位置決め
が要求されるため、リニアモータを駆動源とする直動装
置が用いられている。

【０００３】図９は、リニアモータを駆動源とする従来
の直動装置の構成を示し縦断面図である。図９におい
て、この直動装置は、当該直動装置が搭載される図示し
ない平板上に固定され、断面形状が凹形のベース１０を
有する。このベース１０の長辺方向（Ｘ方向）に沿って
形成された両側面の突出部１１上には、一対のリニアガ
イド２０を介して、スライダ３０が転動自在に設けられ
る。

【０００４】リニアガイド２０は、スライダ３０の移動
に必要な長さを有し、互いに平行なレール２１と、この
レール２１に沿って移動可能なガイドブロック２２とか
らなり、レール２１とガイドブロック２２との間の転動
面間には、図示しないボールなどの転動体が介在する。
ガイドブロック２２は、スライダ３０を支持するととも
に固定する。スライダ３０は、リニアガイド２０に案内
され、Ｘ方向に往復移動することができる。

【０００５】スライダ３０を駆動するリニアモータ４０
は、固定子４１がベース１０のベース平面部１２の内側
平面上に固定され、スライダ３０の下面に取付けられる
リニアモータ４０の可動子４２との間隙を一定に保って
対向する。

【０００６】可動子４２は、Ｘ方向に延びる珪素鋼板を
Ｙ方向に積層した積層鉄心４３の下面側に、Ｘ方向に沿
って所定間隔で櫛状の複数のスロットが設けられ、この
複数のスロットに、絶縁物を介して複数のスロット数分
のコイル４４が収納されている。各コイル４４のコイル
エンド部４５は、積層鉄心４３のＹ方向の両端部側に張
り出している。

【０００７】積層鉄心４３、コイル４４、およびコイル
エンド部４５は、コイル４４の絶縁、コイルエンド部４
５の保護、コイル４４の放熱能力向上、および可動子４
２の剛性向上を図るため、積層鉄心４３の下面側を除
き、樹脂４６によって覆われる。

【０００８】積層鉄心４３は、溶接などによって一体化
された可動子取付平板４７によって、珪素鋼板同士を結
合するとともに、可動子取付平板４７に雌ネジを切るこ
とによって、積層鉄心４３とスライダ３０下面とをボル
トなどで締め付ける。

【０００９】リニアモータ４０の固定子４１は、磁性材
料からなり、Ｘ方向に延びる平板状の磁石取付板４８の
上面に、Ｘ方向に向かって、所定の間隔で隣接する永久
磁石４９の極性がＮ極とＳ極とが交互に異極となるよう
に配列され、接着剤などによって磁石取付板４８に固定
されてなる。

【００１０】この直動装置は、リニアモータ４０の可動
子４２のコイル４４が通電されると、Ｘ方向に進行磁界
が発生し、固定子４１の永久磁石４９がつくる磁束とに
よって、相対的にＸ方向に推進力が発生し、スライダ３
０がリニアガイド２０に沿って移動する。

【００１１】ここで、この直動装置では、リニアモータ
４０の可動子４２のコイル４４が通電されると、コイル
４４で発生する銅損により発熱し、このコイル４４の熱
は、コイル４４の表面からスロットに嵌め込まれている
絶縁紙を介して、積層鉄心４３および可動子取付平板４
７に通じ、スライダ３０の表面に至る経路Ａ、またはコ
イルエンド部４５から樹脂４６の表面に至る経路Ｂなど
によって、外気に放熱されている（図９の実線矢印参
照）。そして、スライダ３０が移動して走行風が発生す
ることによって、スライダ３０および可動子４２の表面
に、強制冷却と同等の効果を得て、熱伝導率を向上し、
効率良く放熱が行われようになされていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、可動子
４２を取付けるスライダ３０が、可動子４２の発熱量に
応じた十分な放熱能力を有しない場合、スライダ３０
は、温度上昇を招くことによって熱変形を起こし、位置
決め精度を悪化させる要因となるという問題点があっ
た。

【００１３】また、直動装置の小型化によって、可動子
４２の側面と突出部１１の側面の空隙５０が狭いため、
空気の対流が起こりにくく、可動子４２の樹脂４６の表
面から放出される熱を含んだ空気が、空隙５０に留ま
り、空隙５０中の空気の熱容量が飽和することから、可
動子４２の放熱を妨げている。また、熱容量が大きいベ
ース１０と、スライダ３０、および可動子４２は、リニ
アガイド２０の転動体であるボールを介しての接触であ
り、ボールの接触面積は非常に小さく、ベース１０に対
する熱伝導効果は、ほとんど得られない。

【００１４】そこで、リニアモータを駆動源とする直動
装置の場合、たとえば特開平９−１５４２７２号公報に
記載されているように、リニアモータ可動子のコイルか
ら伝達された熱を、コイル冷却用部材を介在させ、冷却
用配管を流れる冷却液を介して強制的に外部へ熱を逃が
すものがある。

【００１５】しかし、このコイル冷却用部材を用いて強
制冷却させる方式では、高い冷却能力が得られるが、冷
却液循環装置などの強制冷却設備およびそのメンテナン
スが必要となり、装置構造が複雑になって、大型化、高
コスト化を引き起こすことから、特に、高精度位置決め
を必要とする工作機械などへの適用に限定されている。
さらに、この方式では、半導体製造装置や半導体検査装
置など、小型化やクリーン性が要求される環境で用いら
れる場合にも適さない。

【００１６】このため、半導体製造装置や半導体検査装
置等では、強制冷却設備をもたない自己冷却方式が適用
されるが、この自己冷却方式は、リニアモータに対する
要求推力、連続駆動時間などによって、モータの発熱が
許容以上の場合、現状に比して出力の大きなリニアモー
タの定格を下げて使用することになり、通電する電流を
少なくし、発熱を抑えることになる。しかし、この対策
は、リニアモータの大型化を招き、スライダ質量が重く
なることから、その分、多くの電流を通電しなければな
らず、リニアモータの効率低下、装置自体の大型化を引
き起こす場合があるという問題点があった。

【００１７】また、リニアモータ可動子の積層鉄心上部
に、数種類の形状の異なる珪素鋼鈑を積層し、切り欠き
およびフィン形状を設けることによって、積層鉄心上部
に凹凸を形成し、この凹凸に、移動時に発生する走行風
を取り入れることによって、放熱能力を向上させる自己
冷却方式の例が示されているが、複数種の珪素鋼鈑が必
要となり、部品点数が増加し、リニアモータの大型化、
工作性の低下を招くことがあるという問題点があった。

【００１８】そして、この種のリニアモータは、可動子
と固定子の間に大きな吸引力を発生し、リニアモータ発
生推力を伝達するという観点から、可動子とスライダは
強固に固定する必要があるが、可動子上面が剛性の高い
平面でないため、可動子上面とスライダ下面との密着固
定ができなく、取付時の平行度等の精度および剛性を確
保した取付が困難であった。

【００１９】この発明は上記に鑑みてなされたものであ
って、強制冷却設備を設けることなく、走行風を有効に
利用する自己冷却方式によって直動装置に冷却構造を付
加し、リニアモータおよびスライダを効果的に冷却する
ことにより、直動装置の小型化、低コスト化、クリーン
性の向上およびモータ効率の向上を行い、高速・高頻度
駆動および高精度位置決めを行うことができる直動装置
を得ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかる直動装置は、ベースの長手方向に
沿って、平行に設けられたレールを介してガイドブロッ
クによって支持されるスライダと、前記ベース上に固定
されたリニアモータの固定子と、前記スライダの下面に
固定されたリニアモータの可動子とを有した直動装置に
おいて、前記スライダの移動方向に垂直な該スライダの
一端面から該スライダの下面に連通し、吐出口が前記可
動子と前記ベースの内側側面との間隙に臨む吸入孔を設
け、前記スライダの移動によって前記吸入孔に空気を取
り込み、前記吐出口から該取り込んだ空気を前記間隙に
噴出することを特徴とする。

【００２１】この発明によれば、スライダの移動によっ
て吸入孔から空気を取り込み、この空気が、可動子から
スライダに伝達した熱を吸収し、吐出口から該取り込ん
だ空気を、可動子とベースの内側側面との間隙に噴出さ
せて、可動子からベースの側面に伝達する熱を撹拌する
ようにしている。

【００２２】つぎの発明にかかる直動装置は、上記の発
明において、前記吸入孔は、孔入口から孔出口に向かっ
て断面積を順次小さくしたテーパ形状であることを特徴
とする。

【００２３】この発明によれば、吸入孔が、孔入口から
孔出口に向かって断面積を順次小さくしたテーパ形状と
し、孔出口から噴出される空気の圧力を高め、可動子と
ベースの内側側面との間隙に噴出される空気の速度を高
めるようにしている。

【００２４】つぎの発明にかかる直動装置は、上記の発
明において、前記スライダの移動方向に垂直な該スライ
ダの一端面から該スライダの他端面に貫通した通風孔を
設け、前記スライダの移動によって前記通風孔に空気を
取り込むことを特徴とする。

【００２５】この発明によれば、スライダの移動方向に
垂直な該スライダの一端面から該スライダの他端面に貫
通した通風孔を設け、前記スライダの移動によって前記
通風孔に取り込まれる空気が接触する断面積をさらに大
きくするようにしている。

【００２６】つぎの発明にかかる直動装置は、上記の発
明において、前記ベースの側面を連通する排出孔を設
け、前記排出孔は、前記間隙を向けて噴出された空気を
当該直動装置外部に放出することを特徴とする。

【００２７】この発明によれば、ベースの側面を連通す
る排出孔を設け、排出孔は、前記間隙を向けて噴出され
た空気を効率的に当該直動装置外部に放出して冷却を行
うようにしている。

【００２８】つぎの発明にかかる直動装置は、上記の発
明において、前記間隙に向けて噴出された空気を前記排
出孔に誘導する誘導部材を前記ベースに設けたことを特
徴とする。

【００２９】この発明によれば、誘導部材は、前記間隙
に向けて噴出された空気を前記排出孔に誘導するように
している。

【００３０】つぎの発明にかかる直動装置は、上記の発
明において、前記吸入孔は、前記一端面から前記他端面
に向かって斜めに連通し、吐出口が前記可動子と前記ベ
ースの内側側面との間隙の一方に臨み、異なる孔の長さ
を有した第１吸入孔群と、前記他端面から前記一端面に
向かって斜めに連通し、吐出口が前記可動子と前記ベー
スの内側側面との間隙の他方に臨み、異なる孔の長さを
有した第２吸入孔群と、を備えたことを特徴とする。

【００３１】この発明によれば、吸入孔に流入した空気
は、スライダを斜めに横切り、吐出口から間隙に向かっ
て噴出されるようにしている。

【００３２】つぎの発明にかかる直動装置は、上記の発
明において、前記吸入孔は、前記一端面の孔入口から前
記吐出口までの間に複数の吐出口を設け、該複数の吐出
口は、前記間隙を臨む位置に設けられ、該複数の吐出口
は、前記一端面側から前記吐出口側に向かって順次、口
径を大きくしたことを特徴とする。

【００３３】この発明によれば、複数の吐出口の口径
を、一端面側から順次大きくし、複数の吐出口からの噴
出圧力を一定に保つようにしている。

【００３４】つぎの発明にかかる直動装置は、上記の発
明において、前記吸入孔は、前記間隙に沿って設けら
れ、前記一端面および前記他端面を貫通する貫通孔と、
前記一端面および前記他端面の間に設けられ、前記貫通
孔から前記スライダの下面に連通し、前記間隙に臨む複
数の連通孔と、前記一端面および前記他端面に設けら
れ、前記スライダの移動前方側である場合に開成し、前
記スライダの移動後方側である場合に閉成する開閉弁と
を備えたことを特徴とする。

【００３５】この発明によれば、開閉弁が、スライダの
移動前方側である場合に開成し、前記スライダの移動後
方側である場合に閉成するようにし、移動方向に応じて
上述した吸入孔を実現するようにしている。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる直動装置の好適な実施の形態を詳細に説明
する。

【００３７】実施の形態１．図１は、この発明の実施の
形態１である直動装置の構成を示す斜視図である。図１
において、この直動装置は、冷却構造を備えたリニアモ
ータを駆動源としている。図２は、図１に示した直動装
置のI−I線断面図である。また、図３は、図２に示した
直動装置のII−II線断面図である。さらに、図４は、図
３に示した直動装置のIII−III断面図である。

【００３８】図１〜図４において、この直動装置は、搭
載される装置の平板上に固定され、断面が凹型形状を有
し、冷却構造をもったベース１３上に、このベース１３
の対向する側面部１４上に配設される一対のリニアガイ
ド２０を介して、スライダ３１がスライド自在に設けら
れる。

【００３９】リニアガイド２０は、スライダ３１の移動
に必要な長さを有し、互いに平行なレール２１と、この
レール２１に沿って移動可能なガイドブロック２２とか
らなり、レール２１とガイドブロック２２との間の転動
面間には、図示しないボールなどの転動体が介在する。
ガイドブロック２２は、スライダ３１を支持するととも
に、固定する。スライダ３１は、リニアガイド２０に案
内され、Ｘ方向に往復移動することができる。

【００４０】スライダ３１を駆動するリニアモータ４０
は、スライダ３１を駆動するリニアモータであり、この
リニアモータ４０の固定子４１は、ベース平面部１５上
に配置固定され、スライダ３１の下面に取り付けられた
可動子４２との間隙は、一定に保たれて対向する。

【００４１】可動子４２は、Ｘ方向に延びる珪素鋼板を
Ｙ方向に積層した積層鉄心４３の下面側に、Ｘ方向に沿
って所定間隔で櫛状の多数のスロットが設けられ、この
複数のスロットに、絶縁物を介して複数のスロット数分
のコイル４４が収納されている。各コイル４４のコイル
エンド部４５は、積層鉄心４３のＹ方向の両端部側に張
り出している。

【００４２】積層鉄心４３、コイル４４、およびコイル
エンド部４５は、コイル４４の絶縁、コイルエンド部４
５の保護、コイル４４の放熱能力向上、および可動子４
２の剛性向上を図るため、積層鉄心４３の下面側を除
き、樹脂４６によって覆われる。

【００４３】積層鉄心４３は、溶接などによって一体化
された可動子取付平板４７によって、珪素鋼板同士を結
合するとともに、可動子取付平板４７に雌ネジを切るこ
とによって、積層鉄心４３とスライダ３１下面とをボル
トなどで締め付ける。

【００４４】リニアモータ４０の固定子４１は、磁性材
料からなり、Ｘ方向に延びる平板状の磁石取付板４８の
上面に、Ｘ方向に向かって、所定の間隔で隣接する永久
磁石４９の極性がＮ極とＳ極とが交互に異極となるよう
に配列され、接着剤などによって磁石取付板４８に固定
されてなる。

【００４５】ここで、この直動装置では、リニアモータ
４０の可動子４２のコイル４４が通電されると、Ｘ方向
に進行磁界が発生し、固定子４１の永久磁石４９がつく
る磁束によって、相対的にＸ方向に推進力を発生し、ス
ライダ３１をリニアガイド２０に沿って移動する。

【００４６】直動装置の冷却構造として、スライダ３１
は、スライダ３１が移動する双方向の正面の吸入孔３２
から、スライダ３１の中央下面の吐出口３５に連通し、
スライダ３１前面および後面にそれぞれ対として設けら
れた吸入孔３２を有している。また、スライダ３１は、
スライダ３１の前面から後面に連通した通風孔３３を有
する。ベース１３は、突起部１４の側面に所定の間隔
で、複数連通している排出孔１６と、突起部１４の側面
の内側においてＺ方向に延び、Ｘ方向に対して所定間隔
で複数形成された仕切板１７と、突起部１４の側面下部
に設けられ、排出孔１６下部を塞ぎ、排出孔１６に空気
が流出しやくするブロック１８とを有する。

【００４７】吸入孔３２は、スライダ３１の正面の吸気
口３４から、Ｘ方向に平行な所定の深さの孔が設けら
れ、この孔の底から９０度角度を変えて、スライダ３１
下面の吐出口３５に貫通させることによって、スライダ
３１の移動によって発生する走行風を、スライダ３１の
移動方向に対して前面となるスライダ３１の正面の吸気
口３４から、スライダ３１下面の吐出口３５に導く。

【００４８】吸入孔３２は、吐出口３５が、突起部１４
内の内側側面と可動子４２側面とによって形成される空
隙５０とＺ方向に関し、一直線上に並ぶ位置に設ける。
吸入孔３２の孔の大きさは、テーパ形状とし、吸気口３
４の大きさに対して吐出口３５を小さくし、吸気口３４
から取り込んだ空気の圧力を上げるようにしている。

【００４９】通風孔３３は、スライダ３１のＸ方向の正
面に設けられ、Ｘ方向に平行で反対側のスライダ３１正
面に連通し、スライダ３１の移動によって発生する空気
を、スライダ３１の移動方向に対して前面となるスライ
ダ３１の正面から取り入れ、反対側から排出する。

【００５０】なお、スライダ３１は、材質の縦弾性係数
が大きい金属および合金が用いられ、スライダ３１下面
に取付けられる可動子４２とベース平面部１５に取付け
られる固定子４１の間に働く吸引力によって、スライダ
３１とガイドブロック２２との固定点を支持点とし、ス
ライダ３１のＸ方向およびＹ方向のたわみの発生を防止
し得る強度でスライダ３１の厚みが決定される。

【００５１】排出孔１６は、ブロック１８上の突起部１
４の内側側面に、所定間隔で複数設けられている貫通孔
であり、スライダ３１の下面の吐出口３５から噴出さ
れ、突起部１４内の内側側面と可動子４２側面とによっ
て形成される空隙５０を通過した空気を直動装置の外側
に排出する。

【００５２】各仕切板１７は、突起部１４の内側側面
に、各排出孔１６を仕切るようにＺ方向に延び、Ｘ方向
に所定間隔で複数の形成される。スライダ３１の下面の
吐出口３５から噴出され、突起部１４の内側側面と可動
子４２側面とによって形成される空隙５０を通過した空
気を、各排出孔１６に誘導する。また、突起部１４の内
側面の表面積が増加することから、可動子４２からの熱
を効率よく吸収し、突起部１４の外側側面から熱を放出
する。

【００５３】突起部１４とベース平面部１５との内側交
差部分に、ベース１３と一体化され、高さが固定子４１
と同じで、Ｘ1方向に延びる一対のブロック１８を設け
ることによって、スライダ３１の下面の吐出口３５から
噴出され、突起部１４の内側側面と可動子４２側面とに
よって形成される空隙５０を通過した空気を、各排出孔
１６に誘導する。

【００５４】ここで、この直動装置の動作について説明
する。リニアモータ４０の可動子４２のコイル４４が通
電されると、Ｘ方向に進行磁界を発生し、固定子４１の
永久磁石４９がつくる磁束によって、相対的にＸ方向に
推進力を発生し、これによってスライダ３１がリニアガ
イド２０に沿って移動する。

【００５５】リニアモータ４０の可動子４２のコイル４
４が通電されると、コイル４４で発生する銅損により発
熱し、コイル４４の熱が、コイル４４表面からスロット
に嵌め込まれている絶縁紙を介して、積層鉄心４３、可
動子取付平板４７を通じてスライダ３１の表面部に至っ
て放熱される経路Ａ（図２の実線矢印参照）に加え、ス
ライダ３１の移動によって、空気が吸入孔３２および通
風孔３３に取り込まれ、吸入孔３２の表面および通風孔
３３の表面から空気を介して、外気に排出される（図２
〜４の破線矢印参照）。

【００５６】一方、スライダ３１の移動によって発生す
る走行風は、吸入孔３２によってスライダ３１の正面の
吸気口３４から、スライダ３１の下面の吐出口３５を通
じて、突起部１４の内側側面と可動子４２側面とによっ
て形成される空隙５０に向けて噴出する。この噴出した
空気は、コイルエンド部４５から樹脂４６に至り、樹脂
４６表面から外気に放熱する経路Ｂ（図２の実線矢印参
照）による熱を含んだ空気に対して強制的に対流を発生
させる。突起部１４の側面に設けられている排出孔１６
の内側には、突起部１４の内側のＹ方向に対して突起を
設けた仕切板１７と排出孔１６の下面に設けたブロック
１８とが設けられ、これによって噴出した空気は、排出
孔１６に誘導され、空気は外気に排出される（図２の一
点鎖線矢印参照）。

【００５７】この実施の形態１によれば、スライダ３１
の正面に連通している孔を設けるようにした冷却構造に
よって、スライダ３１の放熱面積を増加し、スライダ３
１の放熱能力を向上することができ、スライダ３１の温
度上昇を低く抑えることが可能となるため、スライダ３
１の熱変形を少なくすることができる。

【００５８】また、スライダ３１の上面には加工が行わ
ないことから、積載物に支障をきたすことなく、またブ
ロック状の一体化構造としているので、剛性が高く、構
造がシンプルとなり、部品点数を少なくして、工作性を
向上することができる。また、スライダ３１の表面積の
増加の割合に対して、スライダ３１の体積や、質量の増
加の割合を小さくできることから、軽量化が可能であ
る。

【００５９】さらに、可動子４２の両側面には、吸入孔
３２によって供給された空気によって強制対流が発生す
るとともに、仕切板１７からベース１３に熱伝導させる
ことによって、可動子４２の放熱を効率良く行うことが
できる。この結果、強制冷却設備を設けることなく、走
行風を有効に利用することが可能となり、リニアモータ
および直動装置の温度上昇は、従来方式と比較して低く
抑えることができるため、直動装置の小型化、低コスト
化、クリーン性の向上を達成し、モータの能力をさらに
引き出すことができ、これによってモータ効率を向上
し、高速・高頻度駆動及び高精度の位置決めを実現する
ことができる。

【００６０】実施の形態２．つぎに、この発明の実施の
形態２について説明する。上述した実施の形態１では、
スライダ３１の冷却構造として、吸入孔３２と通風孔３
３とを設けていたが、この実施の形態２では、吸入孔３
２に対応する吸入孔をスライダ３１の進行方向に対して
斜めに設けている。

【００６１】図５は、この発明の実施の形態２である直
動装置のスライダの横断面図である。図５において、ス
ライダ６０の吸入孔６１は、スライダ６０の正面からＸ
方向にに対して所定深さおよび角度を持たせている。各
吸入孔６１は、最深部から９０度角度を変えて、実施の
形態１の吸入孔３２と同様に、スライダ６０の下面に吐
出口を設けて、下方に貫通している。

【００６２】吸入口６１は、それぞれ対角線方向に延
び、スライダ６０の正面に設けられた吸気孔の位置によ
って、その深さが変化し、一つの移動方向に対して、ス
ライダ６０の横断面のほぼ半分の領域が吸入孔として作
用する。なお、各吸入孔６１の吐出口６１ａ，６１ｂ
は、突起部１４の内側側面と可動子４２側面とによって
形成される空隙５０に向けて噴出する。

【００６３】この実施の形態２では、吸入孔６１の深さ
を大きくすることが可能であり、スライダ６０の表面積
を増加させることができるため、実施の形態１に示した
通風孔３３を設けなくても、スライダ３１の冷却構造と
同じ冷却能力を発揮する。

【００６４】実施の形態３．つぎに、この発明の実施の
形態３について説明する。図６は、この発明の実施の形
態３である直動装置のスライダの横断面図である。図６
において、スライダ６２の吸入孔６３は、スライダ６２
正面からＸ方向に形成され、所定の深さを有する孔に、
スライダ６２の下面に空気を噴出する吐出口６４が設け
られる。吐出口６４は、吸気口６５から、所定の間隔で
設けられ、吸気口６５側から順次、その径を大きくして
いる。

【００６５】この結果、吸気口６５から取り込まれた空
気は、各吐出口６４から、均等な圧力で噴出される。こ
れによって、可動子４２の両側面は、効率良くかつ均等
に放熱される。

【００６６】実施の形態４．つぎに、この発明の実施の
形態４について説明する。図７は、この発明の実施の形
態４である直動装置のスライダの横断面図である。ま
た、図８は、図７に示したスライダのIV−IV線断面図で
ある。図７および図８において、スライダ６６の吸入孔
６７は、スライダ６６の正面に、Ｘ方向に平行で、かつ
反対側のスライダ６６の正面に連通している。スライダ
６６の下面には、吐出口６８が設けられ、吐出口６８
は、吸気・排出口６９から所定間隔で設けられ、同一径
を有する。吸気・排出口６９には、内側に開閉自在の弁
７０，７１が備え付けられ、スライダ６６の移動方向に
対して、前面に位置する弁７０は、走行風によって開成
し、走行風に対して後方に位置する弁７１は閉成され
る。

【００６７】この結果、吸気口６９から取り込んだ空気
は、スライダ６６の移動方向に関わらず、各吐出口６８
から可動子４２の両側面に空気を噴出することができる
ので、効率良く放熱することができる。

【００６８】なお、上述した実施の形態１〜４で示した
吸入孔あるいは通気孔の位置、形状、本数、あるいは排
出口の位置、個数は、上述した値に限定されず、任意で
ある。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、スライダの移動によって吸入孔から空気を取り込
み、この空気が、可動子からスライダに伝達した熱を吸
収し、吐出口から該取り込んだ空気を、可動子とベース
の内側側面との間隙に噴出させて、可動子からベースの
側面に伝達する熱を撹拌するようにしているので、強制
冷却機構を用いなくても、可動子の熱を効率的に外部に
放出することができ、小型化、低コスト化、クリーン性
の向上およびモータ効率の向上が図れ、ひいては高速・
高頻度駆動および高精度位置決めを行うことができる直
動装置を実現することができるという効果を奏する。

【００７０】つぎの発明によれば、吸入孔が、孔入口か
ら孔出口に向かって断面積を順次小さくしたテーパ形状
とし、孔出口から噴出される空気の圧力を高め、可動子
とベースの内側側面との間隙に噴出される空気の速度を
高めるようにしているので、一層、間隙間の空気を撹拌
することができ、効率的な熱放出を行うことができると
いう効果を奏する。

【００７１】つぎの発明によれば、スライダの移動方向
に垂直な該スライダの一端面から該スライダの他端面に
貫通した通風孔を設け、前記スライダの移動によって前
記通風孔に取り込まれる空気が接触する断面積をさらに
大きくするようにしているので、一層、スライダの温度
上昇を抑えることができるという効果を奏する。

【００７２】つぎの発明によれば、ベースの側面を連通
する排出孔を設け、排出孔は、前記間隙を向けて噴出さ
れた空気を効率的に当該直動装置外部に放出して冷却を
行うようにしているので、一層効果的な冷却を行うこと
ができるという効果を奏する。

【００７３】つぎの発明によれば、誘導部材は、前記間
隙に向けて噴出された空気を前記排出孔に誘導するよう
にしているので、間隙における対流を少なくし、熱の外
部放出を効率的に行うことができるという効果を奏す
る。

【００７４】つぎの発明によれば、吸入孔に流入した空
気は、スライダを斜めに横切り、吐出口から間隙に向か
って噴出されるようにしているので、特にスライダの温
度上昇を効果的に抑えることができるという効果を奏す
る。

【００７５】つぎの発明によれば、複数の吐出口の口径
を、一端面側から順次大きくし、複数の吐出口からの噴
出圧力を一定に保つようにしているので、間隙間の熱を
均等に放熱し、効率的な冷却を行うことができるという
効果を奏する。

【００７６】つぎの発明によれば、開閉弁が、スライダ
の移動前方側である場合に開成し、前記スライダの移動
後方側である場合に閉成するようにし、移動方向に応じ
て上述した吸入孔を実現するようにしているので、スラ
イダの移動方向にかかわらず、効率的な熱放出を行うこ
とができるとともに、簡易な加工によって簡単に吸入孔
を形成することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１である直動装置の構
成を示す斜視図である。

【図２】 図１に示した直動装置のI−I線断面図であ
る。

【図３】 図２に示した直動装置のスライダのII−II線
断面図である。

【図４】 図３に示した直動装置のスライダのIII−III
線断面図である。

【図５】 この発明の実施の形態２である直動装置のス
ライダの構成を示す横断面図である。

【図６】 この発明の実施の形態３である直動装置のス
ライダの構成を示す横断面図である。

【図７】 この発明の実施の形態４である直動装置のス
ライダの構成を示す横断面図である。

【図８】 図７に示したスライダのIV−IV線断面図であ
る。

【図９】 従来の直動装置の構成を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１３ ベース、１４ 突起部、１５ ベース平面部、１
６ 排出孔、１７ 仕切板、１８ ブロック、２０ リ
ニアガイド、２１ レール、２２ ガイドブロック、３
１，６０，６２，６６ スライダ、３２，６１，６３，
６７ 吸入孔、３３ 通風孔、３４，６５，６９ 吸気
口、３５，６４，６８ 吐出口、４０リニアモータ、４
１ 固定子、４２ 可動子、４７ 可動子取付平板、４
８ 磁石取付板、４９ 永久磁石、５０ 空隙、６９
吸気・吐出口、７０，７１ 開閉弁。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１１月２９日（２０００．１１．
２９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかる直動装置は、ベースの長手方向に
沿って、平行に設けられたレールを介してガイドブロッ
クによって支持されるスライダと、前記ベース上に固定
されたリニアモータの固定子と、前記スライダの下面に
固定されたリニアモータの可動子とを有した直動装置に
おいて、前記スライダの一端面から該スライダの下面に
連通し、吐出口が前記可動子と前記ベースの内側側面と
の間隙に臨む吸入孔を設け、前記スライダの移動によっ
て前記吸入孔に空気を取り込み、前記吐出口から該取り
込んだ空気を前記間隙に噴出することを特徴とする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】つぎの発明にかかる直動装置は、上記の発
明において、前記スライダの一端面から該スライダの他
端面に貫通した通風孔を設け、前記スライダの移動によ
って前記通風孔に空気を取り込むことを特徴とする。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】この発明によれば、スライダの一端面から
該スライダの他端面に貫通した通風孔を設け、前記スラ
イダの移動によって前記通風孔に取り込まれる空気が接
触する断面積をさらに大きくするようにしている。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７１】つぎの発明によれば、スライダの一端面か
ら該スライダの他端面に貫通した通風孔を設け、前記ス
ライダの移動によって前記通風孔に取り込まれる空気が
接触する断面積をさらに大きくするようにしているの
で、一層、スライダの温度上昇を抑えることができると
いう効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J017 EA03 FA03 GA02 3J104 AA01 AA64 AA69 AA73 AA76 AA79 DA20 5H609 BB06 BB12 PP01 PP02 PP06 PP07 PP08 PP09 PP17 QQ02 QQ14 RR27 RR36 RR67 RR69 RR73 5H641 BB01 BB19 GG03 GG04 GG17 HH02 JA09 JB02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースの長手方向に沿って、平行に設け
   られたレールを介してガイドブロックによって支持され
   るスライダと、前記ベース上に固定されたリニアモータ
   の固定子と、前記スライダの下面に固定されたリニアモ
   ータの可動子とを有した直動装置において、 前記スライダの移動方向に垂直な該スライダの一端面か
   ら該スライダの下面に連通し、吐出口が前記可動子と前
   記ベースの内側側面との間隙に臨む吸入孔を設け、 前記スライダの移動によって前記吸入孔に空気を取り込
   み、前記吐出口から該取り込んだ空気を前記間隙に噴出
   することを特徴とする直動装置。
2. 【請求項２】 前記吸入孔は、孔入口から孔出口に向か
   って断面積を順次小さくしたテーパ形状であることを特
   徴とする請求項１に記載の直動装置。
3. 【請求項３】 前記スライダの移動方向に垂直な該スラ
   イダの一端面から該スライダの他端面に貫通した通風孔
   を設け、 前記スライダの移動によって前記通風孔に空気を取り込
   むことを特徴とする請求項１または２に記載の直動装
   置。
4. 【請求項４】 前記ベースの側面を連通する排出孔を設
   け、 前記排出孔は、前記間隙を向けて噴出された空気を当該
   直動装置外部に放出することを特徴とする請求項１〜３
   のいずれか一つに記載の直動装置。
5. 【請求項５】 前記間隙に向けて噴出された空気を前記
   排出孔に誘導する誘導部材を前記ベースに設けたことを
   特徴とする請求項４に記載の直動装置。
6. 【請求項６】 前記吸入孔は、 前記一端面から前記他端面に向かって斜めに連通し、吐
   出口が前記可動子と前記ベースの内側側面との間隙の一
   方に臨み、異なる孔の長さを有した第１吸入孔群と、 前記他端面から前記一端面に向かって斜めに連通し、吐
   出口が前記可動子と前記ベースの内側側面との間隙の他
   方に臨み、異なる孔の長さを有した第２吸入孔群と、 を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つ
   に記載の直動装置。
7. 【請求項７】 前記吸入孔は、前記一端面の孔入口から
   前記吐出口までの間に複数の吐出口を設け、該複数の吐
   出口は、前記間隙を臨む位置に設けられ、該複数の吐出
   口は、前記一端面側から前記吐出口側に向かって順次、
   口径を大きくしたことを特徴とする請求項１〜５のいず
   れか一つに記載の直動装置。
8. 【請求項８】 前記吸入孔は、 前記間隙に沿って設けられ、前記一端面および前記他端
   面を貫通する貫通孔と、 前記一端面および前記他端面の間に設けられ、前記貫通
   孔から前記スライダの下面に連通し、前記間隙に臨む複
   数の連通孔と、 前記一端面および前記他端面に設けられ、前記スライダ
   の移動前方側である場合に開成し、前記スライダの移動
   後方側である場合に閉成する開閉弁と、 を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つ
   に記載の直動装置。